单缝衍射光强分布实验报告.doc

单缝衍射光强分布
【实验目的】
。
,并且绘制曲线。
【实验仪器】
仪器名称
光学导轨
激光器
接收器
数字式检流计
衍射板
型号

【实验原理】
光波遇到障碍时,波前受到限制而进入障碍后方的阴影区,称为衍射。衍射分为两类:一类是中场衍射,指光源与观察屏据衍射物为有限远时产生的衍射,称菲涅尔衍射;一类是远场衍射,指光源与接收屏距衍射物相当于无限远时所产生的衍射,叫夫琅禾费衍射,它就是平行光通过障碍的衍射。
夫琅禾费单缝衍射光强I=I0(sinβ)2β2;其中β=πasinθλ;a为缝宽,θ为衍射角,λ为入射光波长。
上图中θ为衍射角,a为缝宽。
【实验内容】
定性观察衍射现象
、衍射板、接收器(屏)的顺序在光节学导轨上放置仪器,调节光路,保证等高共轴。衍射板与接收器的间距不小于1m。
,记录其特点。
(二)测量单缝衍射光强分布曲线
,记录缝宽,测量-2到+2级条纹的光强分布。要求至少测30个数据点。
。
,I/I0为纵坐标绘制曲线,在同一张图中绘出理论曲线,做比较。
【实验步骤】
,布置光路如下图
顺序为激光器—狭缝—接收器—数字检流计,其中狭缝与出光口
的距离不大于10cm,狭缝与接收器的距离不小于1m。
,即可拿一张纸片,对准接收器的中心,记下位置,然后打开激光器,沿导轨移动纸片,使激光器的光点一直打纸片所记位置,即光线打过来的高度要一致。
,先粗调,即用眼睛观察,使得各个元件等高;再细调,用尺子量取它们的高度(狭缝的高度,激光器出光口的高度,接收器的中心),调节升降旋钮使其等高,随后用一纸片,接到光源发出的光,以其上的光斑位置作为参照,依次移动到各个元件前,调节他们的左右(即调节接收器底座的平移螺杆,狭缝底座的平移螺杆)高低,使光线恰好垂直照到元件的中心。
,使光束穿过,可见衍射条纹,调节宽度,使条纹中心亮纹的宽度约为5mm,且使得条纹最亮,而数字检流计的读数最大,经过上述调节后,上述任何一个旋钮的改变都会使读数变小。
,先遮住接收器的光探头,选择合适的档位,并对读数进行调零,(若不能调零,则记下该处误差,在得到实验数据后减去),若在测量过程中需要换挡,则换挡需要调零。调节接收器底座的平移螺杆,观察检流计的读数,能够观察到第三暗纹的出现,单方向转动手轮,沿x方向每次转动,从左侧第三级暗条纹一直测到右边第三级暗纹,记录光电流大小和坐标位置。
。
【注意事项】
(1)缝与接收器间距应满足远场衍射条件。
(2)记录光强时需要固定缝宽。
(3)微电流计选择适当的档位。
(4)不要错过每一级的最亮点与最暗点.
(5)测量过程中接收器要保持只向一个方向移动,避免空转.
(6)注意同时记录光电流值和相应的位置
【实验记录】
定性观察衍射现象

在给定的细丝宽度的条件下,衍射条纹有以下特点:
中间暗条纹随着级数的增大,条纹间距减小(很微弱),亮度变暗,宽度